Расчет обшивки и размещение стрингеров.

Обшивка (рис. 5) непосредственно воспринимает гидростатическое давление и передает его на ригели 2 через систему подкрепляющих ее элементов – стрингеров 3. Стрингеры располагаются параллельно ригелям и опираются на поперечные балки – диафрагмы 4, которые, в свою очередь, крепятся к ригелям 2.

Рис. 5

Таким образом, обшивка непосредственно опирается на стрингеры и ригели и работает на местный изгиб в пролете между точками опирания. Расчетную схему обшивки можно представить в виде балки-полоски единичной ширины, упруго закрепленной на опорах (рис. 6) и нагруженной усредненной погонной нагрузкой

Рис. 6

Максимальный расчётный изгибающий момент в обшивке возникает в опоре, принимается равным: ,

где - размер рассматриваемого участка.

Момент сопротивления сечения

, - толщина обшивки

Из условия прочности обшивки

, где

- расчетное сопротивление материала; - коэффициент надежности

Находим допустимый пролет обшивки b, соответствующий принятой толщине , расчетному сопротивлению материала и нагрузке

, см,

где - коэффициент надежности по назначению, принимаемый для поверхностных основных затворов равным 1, 4.

- коэффициент условий работы.

Поскольку обшивку удобнее делать одинаковой толщины по всему сегменту, то шаг стрингеров по высоте должен изменяться. Верхний стрингер располагается на 200 мм выше расчетного горизонта во избежании перелива воды, нижний стрингер располагается на расстоянии 200 мм от порога для размещения донного уплотнения.

В целом, общее количество стрингеров зависит от несущей способности обшивки. При малых толщинах обшивки потребуется большее количество стрингеров. В затворах пролетом более 10 м толщина обшивки принимается не менее 10 мм; толщина листов менее 6 мм в затворах не допускается.

Рис. 8

Нижнюю обвязку конструктивно размещаем на расстоянии от порога.

Участок обшивки между нижней обвязкой и близлежащим ригелем имеет размер

, что меньше предельно - допустимого по прочности

В межригельном пространстве максимальные пролеты составляет:

;

;

;

;

;

Вносим корректировку:

Аналогично расставляем стрингеры на верхней консоли:

;

;

;

;

Принимаем:

Принятая схема разбивки стрингеров удовлетворяет условию прочности обшивки. Излишний запас прочности в первом участке объясняется неполной его загрузкой.